Stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen in Wasser oder Alkoholen sowie deren Herstellung

Abstract

 Stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Anthocyanen der Formel

in der R' bis R⁴ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine C₁- bis C₄-Alkoxygruppe bezeichnen und X für ein Anion einer starken Mineralsäure steht, sowie deren Herstellung.

Beschreibung

[0001] Lösungen von Hydroxylammoniumsalzen zersetzen sich langsam bei Raumtemperatur und schneller bei erhöhter Temperatur. Dies gilt in vermehrtem Maße für Lösungen von freiem Hydroxylamin. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, Lösungen von Hydroxylamin und dessen Salzen zu stabilisieren, um eine Verbesserung der Lagerfähigkeit zu erreichen. So verwendet man als Stabilisierungsmittel Harnstoffderivate, entsprechend der US-PS 3 544 270. Auch Amidoxime wurden bereits für die Stabilisierung von Hydroxylaminlösungen, entsprechend der US-PS 3 480 391 beschrieben. Ferner eignen sich Hydroxamsäuren für die Stabilisierung von Hydroxylamin in Lösungen, wie aus der US-PS 3 480 392 bekannt ist. Aus der US-PS 3 145 082 ist auch schon bekannt, chelatbildende Mittel, wie das Natriumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure als Stabilisierungsmittel zu verwenden. Die bislang verwendeten Stabilisierungsmittel sind noch verbesserungsbedürftig.

[0002] Es war die technische Aufgabe gestellt, stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen zur Verfügung zu stellen, die über einen längeren Zeitraum stabil sind und insbesondere die Zersetzung von freiem Hydroxylamin minimiert wird.

[0003] Diese Aufgabe wird gelöst durch stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen in Wasser oder Alkoholen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Anthocyanen der Formel

in der R¹ bis R⁴ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine C_l- bis C₄-Alkoxygruppe bezeichnen und X für ein Anion einer starken Mineralsäure steht.

[0004] Ferner ist ein Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von stabilisierten Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen durch Zugabe von Stabilisatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man aus der zu stabilisierenden Lösung den darin gelöst enthaltenen molekularen Sauerstoff durch Behandeln mit Stickstoff, der frei von molekularem Sauerstoff ist, entfernt und dann Anthocyane der Formel I zusetzt.

[0005] Die gemäß der Erfindung stabilisierten Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen haben den Vorteil, daß sie über längere Zeit als bisher stabil sind und insbesondere die Zersetzung von freiem Hydroxylamin auf ein Minimum reduziert wird.

[0006] Erfindungsgemäß geht man von Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen in Wasser oder Alkoholen, z.B. C_l- bis C₄-Alkanolen aus. Geeignete Salze des Hydroxylamins sind beispielsweise solche mit starken Mineralsäuren, wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Chlorwasserstoffsäure oder solche mit Fettsäuren, z.B. Essigsäure oder Proionsäure. Aufgrund der verschiedenen Löslichkeiten liegt Hydroxylamin vorzugsweise gelöst in Wasser oder Alkoholen vor, während dessen Salze vorzugsweise als wäßrige Lösungen vorliegen. Der Gehalt an Hydroxylamin oder dessen Salze beträgt in der Regel von 10 bis 70 Gew.-%. Die verwendeten Lösungen von Hydroxylamin haben in der Regel einen pH-Wert von 8 bis 11. Besonders bevorzugt geht man von Lösungen von Hydroxylamin in Wasser aus.

[0007] Als Stabilisatoren verwendet man Anthocyane der Formel

in der R¹ bis R⁴ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine C₁- bis C_4-Alkoxygruppe bezeichnen und X für ein Anion einer starken Mineralsäure steht. Vorzugsweise steht X für ein Chlorid- oder Sulfatanion. In besonders bevorzugten Anthocyanen der Formel I bezeichnen R^l und R⁴ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine Methoxygruppe und X steht für ein Chloridanion. Die Anthocyane können auch als Glykoside vorliegen. Geeignete Anthocyane werden beispielsweise beschrieben in Angewandte Chemie 68 (1956), Seiten 110 und 111. Geeignete Verbindungen Apigenin, Pelargonidin, Cyanidin, Delphinidin, Päonidin, Petunidin, Malvidin.

[0008] Vorteilhaft wendet man die Anthocyane der Formel I in Mengen von 0,005 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die zu stabilisierende Lösung an. Es hat sich ferner bewährt, wenn man zusätztzlich Polyhydroxybenzole, insbesondere Pyrogallol mitverwendet. Polyhydroxybenzole werden vorteilhaft in Mengen von 0,005 bis 0,1 Gew.-X, bezogen auf die zu stabilisierende Lösung zugesetzt. Es ist bemerkenswert, daß durch die kombinierte Anwendung von Anthocyanen der Formel I und Polyhydroxybenzolen eine synergistische Wirkung erzielt wird.

[0009] Stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen in Wasser oder Alkoholen werden erfindungsgemäß hergestellt, indem man aus den zu stabilisierenden Lösungen zunächst den darin gelöst enthaltenen molekularen Sauerstoff durch Behandeln-mit Stickstoff, der frei von molekularem Sauerstoff ist, verdrängt. Dies erzielt man beispielsweise dadurch, daß man durch die zu stabilisierende Lösung sauerstoffreien Stickstoff leitet, z.B. für 5 bis 10 Minuten. Der hierfür verwendete Stickstoff hat vorteilhaft einen Gehalt an molekularem Sauerstoff von weniger als 2 ppm. Dann gibt man Anthocyane der Formel I und gegebenenfalls Hydroxybenzole zu und löst diese in der zu stabilisierenden Lösung auf. Vorteilhaft hält man hierbei eine Temperatur von 5 bis. 40°C ein. Es ist auch möglich, die Stabilisatoren bereits in gelöstem Zustand den zu stabilisierenden Lösungen zuzufügen.

[0010] Es versteht sich, daß es von Vorteil ist, eine Kontamination der zu stabilisierenden Lösungen mit Schwermetallen, insbesondere Kupfer oder Edelmetallen zu vermeiden, da diese die Zersetzung von Hydroxylamin katalysieren. Ferner ist es von Vorteil, energiereiche Strahlung durch geeignet eingefärbte Glasbehälter auszuschalten. Schließlich ist es vorteilhaft, die stabilisierten Lösungen bei Temperaturen von <40°C, z.B. bei Temperaturen von 5 bis 20°C aufzubewahren.

[0011] Stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen eignen sich zur Herstellung von Oximen.

[0012] Der erfindungsgemäße Gegenstand sei an folgenden Beispielen veranschaulicht.

Beispiel

[0013] Eine wäßrige Lösung von Hydroxylamin wird bei 20°C 10 Minuten mit sauerstoffreiem Stickstoff gespült und dann der Stabilisator zugefügt. Die Konzentration an Hydroxylamin, die zugegebene Menge und Art des Stabilisators sowie die in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur erzielten Ergebnisse sind aus folgender Tabelle zu entnehmen:

Ansprüche

1. Stabilisierte Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salzen in Wasser oder Alkoholen gekennzeichnet durch einen Gehalt an Anthocyanen der Formel

in der R¹ bis R⁴ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine C_l- bis C₄-Alkoxygruppe bezeichnen und X für ein Anion einer starken Mineralsäure steht.

2. Stabilisierte Lösungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Anthocyanen der Formel I, in der R¹ bis R⁴ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine Methoxygruppe bezeichnen und X für ein Chloridanion steht.

3. Stabilisierte Lösungen nach den Ansprüchen 1 bis 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,005 bis 1 Gew.-Z an Anthocyanen der Formel I, bezogen auf die Menge der zu stabilisierenden Lösung.

4. Stabilisierte Lösungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an Pyrogallol.

5. Verfahren zur Herstellung von stabilisierten Lösungen von Hydroxylamin oder dessen Salze in Wasser oder Alkoholen durch Zusatz von Stabilisatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man aus den zu stabilisierenden Lösungen den darin gelöst enthaltenen molekularen Sauerstoff durch Behandeln mit Stickstoff, der frei von molekularem Sauerstoff ist, entfernt und dann Anthocyane der Formel I zusetzt.